Какую силу в Н нужно приложить к цепи, чтобы поднять стальной якорь массой 390 кг, который лежит на дне реки, если плотность стали равна 7800 кг/м3, плотность воды - 1000 кг/м3, а ускорение свободного падения g составляет 10 Н/кг?
Физика 8 класс Тематика: Архимедова сила и плавание тел сила для поднятия якоря стальной якорь 390 кг плотность стали плотность воды ускорение свободного падения физика 8 класс Новый
Чтобы определить силу, необходимую для подъема стального якоря массой 390 кг, нам нужно учитывать два основных фактора: вес якоря и архимедову силу, действующую на него в воде.
Шаг 1: Рассчитаем вес якоря
Вес якоря можно вычислить по формуле:
Вес = масса × ускорение свободного падения
Подставим известные значения:
Вес = 390 кг × 10 Н/кг = 3900 Н
Шаг 2: Рассчитаем объем якоря
Для этого используем формулу для плотности:
Плотность = масса / объем
Отсюда объем можно выразить как:
Объем = масса / плотность
Подставим массу якоря и плотность стали:
Объем = 390 кг / 7800 кг/м³ = 0.05 м³
Шаг 3: Рассчитаем архимедову силу
Архимедова сила равна весу вытесненной воды, которая рассчитывается по формуле:
Архимедова сила = плотность воды × объем якоря × g
Подставим известные значения:
Архимедова сила = 1000 кг/м³ × 0.05 м³ × 10 Н/кг = 500 Н
Шаг 4: Рассчитаем силу, необходимую для подъема якоря
Чтобы поднять якорь, нужно преодолеть его вес и компенсировать архимедову силу:
Необходимая сила = вес якоря - архимедова сила
Подставим значения:
Необходимая сила = 3900 Н - 500 Н = 3400 Н
Ответ: Для подъема стального якоря массой 390 кг, лежащего на дне реки, необходимо приложить силу в 3400 Н.